Um eine höhere Spannung mit Supercaps zu erreichen, können die ja in
Reihe geschaltet werden. Nun ist Cg=C1*C2/(C1+C2), die Spannungen
addieren sich. Klar ist Cg kleiner, aber warum wird es (in allen
Dokumenten, die ich zum Thema bisher gelesen habe) so formuliert, als
würde man bei Reihenschaltung was verlieren, man "opfere Kapazität"?
Kapazität ist ja nichts, was unmittelbar genutzt wird. Aber E=0,5*C*U*U,
also ist bei höherer Spannung doch sogar mehr Energie gespeichert. Ob
ich nun bei 15F von 3 auf 1V entlade oder bei 7,5F von 6 auf 2, macht
doch keinen Unterschied. Mit einem Spannungswandler bis zur gleichen
Endspannung betrieben kann man die Reihenschaltung sogar länger nutzen.
Wo ist mein Denkfehler?
sikko schrieb:> Um eine höhere Spannung mit Supercaps zu erreichen, können die ja> in> Reihe geschaltet werden. Nun ist Cg=C1*C2/(C1+C2), die Spannungen> addieren sich. Klar ist Cg kleiner, aber warum wird es (in allen> Dokumenten, die ich zum Thema bisher gelesen habe) so formuliert, als> würde man bei Reihenschaltung was verlieren, man "opfere Kapazität"?> Kapazität ist ja nichts, was unmittelbar genutzt wird. Aber E=0,5*C*U*U,> also ist bei höherer Spannung doch sogar mehr Energie gespeichert. Ob> ich nun bei 15F von 3 auf 1V entlade oder bei 7,5F von 6 auf 2, macht> doch keinen Unterschied. Mit einem Spannungswandler bis zur gleichen> Endspannung betrieben kann man die Reihenschaltung sogar länger nutzen.> Wo ist mein Denkfehler?https://elearning.physik.uni-frankfurt.de/data/FB13-PhysikOnline/lm_data/lm_282/auto/kap17/cd557.htm
sikko schrieb:> Frage überhaupt gelesen?
Ja, deshalb der Link. Ersten Satz im Link gelesen? :-)
Und mein zweiter Link sollte dann endgültig Klarheit schaffen...
Das ist mir alles bekannt, oder ich habe nicht verstanden worauf du
abzielst...
Die Ladung ist gleich, ja. Deswegen ja auch die geringere
Gesamtkapazität. Aber für die Nutzung des Kondensators ist das doch
nicht negativ, wie es suggeriert wird, da der Energiegehalt ja nicht
sinkt. Nehmen wir die Entladezeit bei konstantem Strom t=C*(Ua-Ub)/I.
Ua, Ub sind die Start- und Endspannung. Bei theoretischer kompletter
Entladung gilt teinzel=treihe.
Warum wird suggeriert, man würde bei Reihenschaltung Einbuße machen?
sikko schrieb:> Wo ist mein Denkfehler?
Wenn Du statt einem zwei Kondensatoren in Reihe (bei doppelter Spannung)
verwendest, kannst Du natürlich auch die doppelte Energie speichern. Das
gleiche erreichst Du, wenn Du statt einem zwei Kondensatoren bei
gleicher Spannung zunächst parallel schaltest und sie dann nach dem
Aufladen in Reihe schaltest.
Im doppelten Volumen speicherst Du bei Ausnutzung der Maximalspannung
halt die doppelte Energie.
Ciao, Martin
sikko schrieb:> Warum wird suggeriert, man würde bei Reihenschaltung Einbuße machen?
was suggeriert wird ist doch egal, das liegt nur am Verständnis vom
Leser!
Reihenschaltung Kondesator verringert die Kapazität ist Fakt, die
Spannungsfestigkeit vergrößert sich durch den größeren "Abstand"
nur wenn die Ladespannung vorgegeben ist wird in weniger Kapazität
weniger gespeichert, nur weil man nur mehr Spannung einlagern könnte
müsste es ja die Quelle auch hergeben, tuts sie es nicht hat man weniger
Energie gepeichert.
Martin H. schrieb:> Im doppelten Volumen speicherst Du bei Ausnutzung der Maximalspannung> halt die doppelte Energie.
Das stützt ja nur meine Argumentation. Ich möchte auf solche Passagen
hinaus:
"You can place two series banks in parallel to compensate for the lost
capacitance."
Klar, kann man machen um die Kapazität wieder zu verdoppeln (um beim
Beispiel zu bleiben), aber wozu sollte ich? Ich kann das Bauteil, welche
2*U braucht, ja genauso lange betreiben wie das mit U. Ich "verliere"
nichts im eigentlichen Sinne. Natürlich brauche ich nun 2 Caps statt
einem für die gleiche Zeit, aber das ist ja kein "Opfer", weil man ja
die höhere Spannung wollte. Mich verwundert nur die Formulierung!
Ich gebe dir bei deiner Frage weitgehend Recht. Eine Formulierung
"Verzicht" suggeriert etwas Missverständliches. Kapazität ist ja nicht
gleich "Fassungsvermögen für Energie", es ist etwas, was mit Energie
ebenso wenig zu tun hat wie Impuls, Strecke, Geschwindigkeit oder Kraft
mit Energie.
Kein guter Stil von Verzicht zu sprechen. Schlimmer finde ich
allerdings, wenn z. B. ein enormer Fortschritt als Quantensprung
bezeichnet wird, und das manchmal sogar von Fachleuten.
DZDZ
sikko schrieb:> Warum wird suggeriert, man würde bei Reihenschaltung Einbuße machen?
Weil man bei Reihenschaltung tatsächlich Kapazität einbüßt.
Kondensatoren sind nicht nur Batterie-Ersatz, es gibt viele Anwendungen,
wo die Kapazität wichtig ist. Bei Filterschaltungen bedeutet dies, dass
die Grenzfrequenz sich verdoppelt - z.B. bei Ladekondensatoren in
Netzteilen steigt der unerwünschte Ripple.
Joachim B. schrieb:> was suggeriert wird ist doch egal, das liegt nur am Verständnis vom> Leser!
Und was denkt sich der Laie (was ich nicht bin), der i.d.R. Kapazität
eines Kondensators mit der Kapazität von Primär/Sekundärzellen (mAh)
assoziert? Mir geht es einzig um die "Logik" hinter der Formulierung
"Verlust".
Martin H. schrieb:> Weil man bei Reihenschaltung tatsächlich Kapazität einbüßt.> Kondensatoren sind nicht nur Batterie-Ersatz, es gibt viele Anwendungen,> wo die Kapazität wichtig ist. Bei Filterschaltungen bedeutet dies, dass> die Grenzfrequenz sich verdoppelt - z.B. bei Ladekondensatoren in> Netzteilen steigt der unerwünschte Ripple.
Das ist wahr, in dem Kontext der Formulierung jedoch irrelevant, da es
dort wirklich nur um den Cap als Speicher geht. Aber du hast Recht, bei
derartigen Anwendungen müsste man natürlich "kompensieren".
Ich habe so die Ahnung, dass sich die meisten Missverständnisse bzgl
eines "Verlusts" bei dieser Thematik darauf beziehen, ob die beiden
kommunizierenden Parteien sich darauf geeinigt haben, dass bei der
Reihenschaltung der Goldcaps auch die Betriebsspannung verdoppelt wird.
Allerdings würde ich noch einen weiteren Aspekt einführen: Goldcaps sind
ja nicht gerade dafür konstruiert hohe Ströme zu liefern. Unzulässig
vereinfacht könnte man hier von einer Reihenschaltung der
Innenwiderstände reden - auch wenn hier das Modell eines ohmschen
Widerstands eine zu grobe Simplifizierung wäre. Da so die reduzierte
Strombelastbarkeit ein unerwünschter Nebeneffekt ist, könnte man hier
durchaus von einem Verlust reden.
sikko schrieb:> Ich kann das Bauteil, welche 2*U braucht
Dir ist aber schon klar, dass 2xU nur eine sehr kurzzeitige
Momentaufnahme ist? Denn die Spannung nimmt dann einfach ab, sobald
Strom entnommen wird.
Und wenn deine Schaltung dann tatsächlich 2xU braucht, ist recht
schnell Fine mit der Pufferung...
Thomas M. schrieb:> Goldcaps sind ja nicht gerade dafür konstruiert hohe Ströme zu liefern
Die Rede ist von Doppelschichtkondensatoren (Supercaps) neueren Datums.
Die haben einen Innenwiderstand im mOhm Bereich. Man kann damit Autos
starten...
Thomas M. schrieb:> Goldcaps sind> ja nicht gerade dafür konstruiert hohe Ströme zu liefern.
Mittlerweile sind DSK ja nicht mehr mit Goldcaps gleichzusetzen. Die
neueren können durchaus hohe Ströme.
Hallo
wahrscheinlich wäre es besser deine Frage in einen "Deutsch für Autoren"
Forum zu stellen.
Allerdings dort ist die Wahrscheinlichkeit nicht gering das du dann erst
mal über einige Seiten einen Grundlagenkurs geben musst.
Aber ich kann deine Frage nach vollziehen und du hast schon alles
richtig verstanden.
Es handelt sich eher um ein generelles Problem wie sich viele
Spezialisten in den verschiedensten Bereichen ausdrücken, bzw. auch das
sie oft viel zu umfassend denken - in bestimmten zusammenhängen kann "zu
viel" Wissen oder der unbedingte Wille alles "absolut Wasserdicht und
Superkorrekt" zu formulieren mehr zur Verwirrung beitragen als die
jeweiligen, Vorgänge wirklich verständlich zu beschreiben.
Das kennt man aber auch von Gesetzestexten, Verträgen, AGBs und so
weiter.
Bedanken darfst du dich je nach Gebiet bei Lehrern im weitesten Sinne,
Fachkollegen, Anwälten, Korinthenkackern, Betrügern, gelangweilten
Zeitgenossen, Prüfern usw.
Halt bei den Mitmenschen die einen das Leben nur schwer machen wollen,
oder wegen denen man sich doppelt und dreifach absichern muss und jedes
"Hätte" und "Könnte" ausschließen muss.
Jemand
Thomas M. schrieb:> Unzulässig> vereinfacht könnte man hier von einer Reihenschaltung der> Innenwiderstände reden - auch wenn hier das Modell eines ohmschen> Widerstands eine zu grobe Simplifizierung wäre. Da so die reduzierte> Strombelastbarkeit
Moment mal - der Innenwiderstand (vereinfacht) "verdoppelt" sich zwar
bei einer Reihenschaltung zweier Caps. Aber da sich bei identischem
Strom die verdoppelten Verluste auch (m. o. w.) gleichmäßig auf beide
Caps aufteilen, kann man kaum von reduzierter Strombelastbarkeit
sprechen.
Also bleibt es eine Frage der Definition.
Vermutlich haben sich die Autoren aber tatsächlich auf Situationen /
Anwendungen beziehen wollen, in welchen der Kapazitätswert und/oder der
tatsächliche Innenwiderstand irgendwie eine Rolle spielen. Nur haben sie
das leider nicht deutlich gemacht, weshalb die o. g. Formulierung "nicht
paßt".
Insoweit hast Du wohl recht, @sikko.
sikko schrieb:> Und was denkt sich der Laie (was ich nicht bin), der i.d.R. Kapazität> eines Kondensators mit der Kapazität von Primär/Sekundärzellen (mAh)> assoziert?
Ich würde sagen, das sein Denken nicht mit der zur Zeit
gültigen Physik übereinstimmt.
Zum Ursprungsthema: Die Formulierung mag etwas unglücklich sein,
trotzdem ist sie korrekt. Ich vermute mal, in Lehrbüchern wird
stehen: "Bei Reihenschaltung zweier Kondensatoren halbiert sich
die Kapazität."
